Sudan Hidrojen Elde Etmek Artık Daha Kolay ve Ucuz Olacak
Hidrojen yakıt ekonomisinde yeni keşfedilen ucuz, kararlı ve yüksek verimli bir proses sayesinde sudan hidrojen elde edilmesi nihayet daha kullanışlı olacak.
Sudan hidrojen üreten ucuz, istikrarlı ve verimli bir yol bulunması demek, hidrojen yakıt ekonomisinin de sonunda gerçekleşebileceği anlamına gelmektedir. Stockholm’deki KTH Kraliyet Enstitüsü’ndeki bilim adamları şu anda bu yenilenebilir enerji kaynağının kullanılmasında önemli bir engel olduğunu bildiriyor.
Elektrokimyasal oksidasyon veya “su ayrıştırma” işlemi için en iyi performansı gösteren katalizörlerin pahalı ve değerli madenler olması sebebiyle, KTH Profesörü Licheng Sun’ın liderliğindeki araştırma ekibi, dünya çapında daha ucuz alternatifler arayan ekiplerden biridir. Sun, su oksidasyonu için gerekli moleküler katalizörleri (Nature Chem. 2012, 4, 418) doğal fotosenteze yakın bir verimlilikle daha önce geliştirmişti.
Geçen hafta Sun ve ekibi Nature Communications’da, bol miktarda elementten oluşan yeni bir maddenin, büyük ölçekli hidrojen yakıt üretimi ekonomisini değiştirmeye yardımcı olabilecek su elektrolizinde bir katalizör olarak kullanılabileceğini keşfettiklerini bildirdi.
Araştırmacı Ke Fan, yeni maddenin, su oksidasyonu için son teknolojiye sahip bir elektrokatalizör olan nikel ve vanadyum içeren tek katmanlı bir çift hidroksit olduğunu söylüyor. Fan, düşük maliyetli ve yüksek verimli tek katmanlı nikel-vanadyum elektrokatalistinin, değerli olmayan maddelerden oluşan diğer elektrokatalistlerden daha iyi performans gösterdiğini söylüyor. Ayrıca iridyum oksit (IrO2) veya rutenyum oksit (RuO2) gibi daha pahalı ve değerli malzemeleri içeren katalizörler için de rekabetçi ve ucuz bir alternatif sunmaktadır.
Fan, “Metal, vanadyumun, su oksidasyon katalizörü oluşturmak için nikel hidroksitin doplanmasında ilk kez kullanıldı ve beklentilerimizin bile ötesinde çok iyi çalışmaktadır. Hiç şüphesiz bu malzeme, elektrokatalizörlerin değerli olmayan metal elementlerinin kapsamını büyük ölçüde genişletebilir ve elektroliz için yeni alanlar açabilir.” dedi.
Keşfin bir olasılığı da, Sun’ın katalizörünü kullanarak hidrojen yakıtının büyük ölçekli üretimini arttırmaktır. Araştırmacı Hong Chen, materyalin, nikel-vanadyum ve çokyüzlü oksijen ile birleştirilmiş 1 nanometreden daha az kalınlıkta tek katmanlı bir yapıya sahip olduğunu belirtti. “Tek katmanlı bu özellik yalnızca aktif yüzey alanını arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda malzeme içindeki elektron transferini de arttırıyor.” diyor Chen.
Sun, bu araştırma ile “RuO2 ve IrO2 de dahil olmak üzere günümüzün en iyi katalizörlerinden bazılarına eşit ve hatta daha fazla verim sağlayan, kararlı ve düşük maliyetli su oksidasyon katalizörlerinin yeni bir alanı açmasını” ümit etmektedir.
Kaynak : sciencedaily.com
